無線網(wǎng)絡(luò)中最小代價(jià)空間網(wǎng)絡(luò)編碼算法研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)編碼（Network Coding,NC）是一種結(jié)合了路由和編碼技術(shù)的信息交換技術(shù)，在傳統(tǒng)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的路由方式基礎(chǔ)上，通過允許對(duì)接收的多個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼融合提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能。Ahlswede等人于2000年提出了網(wǎng)絡(luò)編碼概念，并指出對(duì)組播網(wǎng)絡(luò)中的某些節(jié)點(diǎn)附加額外的編碼操作能使源與多播成員間的傳輸速率達(dá)到最大流最小割定理給出的上限。空間網(wǎng)絡(luò)編碼問題是近年來出現(xiàn)的一個(gè)新方向，它研究信息流在幾何空間中的傳輸，信息可沿空間中的任意路徑傳輸，

2、并且可在任意網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行編碼。
　　本文研究了無線網(wǎng)絡(luò)中的最小代價(jià)空間網(wǎng)絡(luò)編碼問題，即給定一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的終端節(jié)點(diǎn)的空間位置，以及網(wǎng)絡(luò)的通信需求（各會(huì)話的端到端速率），可在網(wǎng)絡(luò)的任意位置加入額外的中繼節(jié)點(diǎn)，探究如何最小化網(wǎng)絡(luò)的代價(jià)。本文將上述代價(jià)最小化問題建模為一個(gè)線性約束下的非線性規(guī)劃問題，討論了其凸性，并提出了求解該規(guī)劃問題的一般性算法，可給出了聯(lián)合優(yōu)化后的路由方案，資源分配方案和中繼節(jié)點(diǎn)空間位置。此外，本文給出了上述規(guī)劃問題

3、的降維方法，以降低求解的計(jì)算復(fù)雜度，并對(duì)求解算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和仿真。最后，使用仿真結(jié)果對(duì)算法進(jìn)行了解釋并分析了仿真結(jié)果。
　　仿真結(jié)果顯示，通過聯(lián)合優(yōu)化路由方案，資源分配方案和中繼節(jié)點(diǎn)的空間位置，可有效降低網(wǎng)絡(luò)的代價(jià)，且網(wǎng)絡(luò)編碼不僅幫助簡(jiǎn)化了問題的建模和求解，還在部分情況下起到了降低網(wǎng)絡(luò)代價(jià)的作用。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用繼承了無線網(wǎng)絡(luò)固有的復(fù)雜性，同時(shí)通過對(duì)最小代價(jià)空間網(wǎng)絡(luò)編碼問題的研究，也進(jìn)一步揭示了網(wǎng)絡(luò)編碼所帶來的優(yōu)勢(shì)。